JP2002194216A - 室温硬化性ポリオルガノシロキサン組成物の製造方法 - Google Patents
室温硬化性ポリオルガノシロキサン組成物の製造方法Info
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Abstract
落ち性を著しく改良し、シーリング材に好適した室温硬
化性ポリオルガノシロキサン組成物を安価にかつ容易に
得ることを可能にした製造方法を提供する。 【解決手段】 基本的に(A)一般式:化1で実質的に
表され、ポリオルガノシロキサン 100重量部、(B)一
般式:化2で表されるオルガノシラン及び/又はその部
分加水分解縮合物 1〜30重量部、(C)微粉末シリカ
3〜15重量部、および(D)硬化用触媒 0.01〜10重量部
からなる室温硬化性ポリオルガノシロキサン組成物の製
造において、前記(A)成分のポリオルガノシロキサン
100重量部のうち92.0〜99.5重量部と(B)
成分のオルガノシラン及び/又はその部分加水分解縮合
物のみを予め所定の比率で湿気を断った状態で混合し、
次いでこの混合物に前記(C)成分の微粉末シリカと
(D)成分の硬化用触媒、さらに(A)成分の残り0.
5〜8.0重量部、及び、任意成分を所定の比率で配合
する。
Description
り常温で硬化する一成分系の室温硬化性ポリオルガノシ
ロキサン組成物の製造方法に係り、さらに詳しくはコン
パウンド状態における垂れ落ち性を改良した、シーリン
グ用組成物に適した室温硬化性ポリオルガノシロキサン
組成物の製造方法に関する。
化してゴム弾性体となる、いわゆる縮合反応型液状シリ
コーンゴム組成物はよく知られており、建築、機械、電
気などの各種分野におけるシーリング材、工業用接着
剤、ポッティング材、型取り剤などとして広く用いられ
ている。
物を工業用または建築、構造用などのシーリング材とし
て用いる場合には、施工されたシリコーンゴムが未硬化
の状態で施工面から垂れ落ちないことが作業性などの点
から重要である。
ム組成物には、補強性充填剤としてオクタメチルシクロ
テトラシロキサンなどの有機ケイ素化合物で処理された
シリカなどを添加し、さらに垂れ落ち防止剤を配合する
ことが一般的に行われている。
を多量に含有するポリシロキサン(米国特許第4,100,12
9号明細書参照)、ポリオキシアルキレン化合物(特開
昭56−853号公報参照)、ポリオキシアルキレンと官能
性シランとの反応生成物(特開昭62−135560号公報参
照)などが知られている。
系として使用する際には、一般的にベースポリマー、充
填剤および硬化用触媒、さらには垂れ落ち防止剤を予め
混合し、最後に架橋剤を配合して均一に混合したり、あ
るいはベースポリマー、充填剤および垂れ落ち防止剤を
予め混合し、一方では架橋剤と硬化用触媒とを予め混合
し、これらを均一に混合することによって製造してい
る。
たフェニル基含有ポリシロキサンは少量の添加では垂れ
落ち防止効果が十分に得られないため、多量に配合する
必要があり、これにより組成物が極めて高価になるとい
う問題があった。
量が大きいために、組成物のベースポリマーとの相溶性
が悪いという問題があった。
ンとの反応生成物においても、補強性充填剤が未処理の
ものではその効果が極めて少なく、製造コストが高くな
るなどの問題があった。
開平2−41361号公報には、ベースポリマーと架橋
剤であるオルガノシランを予め混合し、次いで微粉末シ
リカ、硬化用触媒を配合する方法が提案されている。
の配合量が少ないと垂れ落ち防止が不充分であるという
問題がある。
ためになされたものである。
することなく垂れ落ち性を著しく改良し、たとえばシー
リング材に好適した室温硬化性ポリオルガノシロキサン
組成物を安価にかつ容易に得ることを可能にした製造方
法を提供することを目的とする。
的を達成するために鋭意研究を行った結果、室温硬化性
ポリオルガノシロキサン組成物の基本成分を配合する際
に、ポリオルガノシロキサンと架橋剤とを予め混合し、
この後に他の成分を添加することによって、垂れ落ち防
止剤などを使用することなく垂れ落ち性が著しく改善さ
れ、シーリング材などに好適した組成物が得られること
を見出し本発明を完成するに至った。
分系の室温硬化性ポリオルガノシロキサン組成物の製造
方法は、基本的に(A)一般式:
し、nは正の整数である)で実質的に表され、25℃にお
ける粘度が100〜500000cPであるポリオルガノシロキサ
ン 100重量部、(B)一般式:
R2は同一または相異なる1価の炭化水素基を示し、mは
0、1または2である)で表されるオルガノシランおよ
び/またはその部分加水分解縮合物 1〜30重量部、
(C)微粉末シリカ 3〜15重量部、および(D)硬
化用触媒 0.01〜10重量部からなる室温硬化性ポリオル
ガノシロキサン組成物を製造するにあたり、 前記
(A)成分のポリオルガノシロキサン100重量部のう
ち、92.0〜99.5重量部と(B)成分のオルガノ
シランおよび/またはその部分加水分解縮合物のみを予
め所定の比率で湿気を断った状態で混合し、次いでこの
混合物に前記(C)成分の微粉末シリカと(D)成分の
硬化用触媒、(A)成分の残り0.5〜8.0重量部と
を所定の比率で配合することを特徴としている。
分系の室温硬化性ポリオルガノシロキサン組成物の製造
方法は、基本的に(A)一般式:
し、nは正の整数である)で実質的に表され、25℃にお
ける粘度が100〜500000cPであるポリオルガノシロキサ
ン 100重量部、(B)一般式:
R2は同一または相異なる1価の炭化水素基を示し、mは
0、1または2である)で表されるオルガノシランおよ
び/またはその部分加水分解縮合物 1〜30重量部、
(C)表面を疎水化処理した微粉末シリカ 3〜15重
量部、および(D)硬化用触媒 0.01〜10重量部からな
る室温硬化性ポリオルガノシロキサン組成物を製造する
にあたり、前記(A)成分のポリオルガノシロキサン1
00重量部のうち、92.0〜99.5重量部と(B)
成分のオルガノシランおよび/またはその部分加水分解
縮合物のみを予め所定の比率で湿気を断った状態で混合
し、次いでこの混合物に前記(C)成分の微粉末シリカ
と(D)成分の硬化用触媒、(A)成分の残り0.5〜
8.0重量部、さらに任意成分を所定の比率で配合する
ことを特徴としている。
シロキサンは、本発明によって得られる組成物のベース
ポリマーとなるものであり、従来より縮合反応型液状ポ
リマーのベースとして用いられているものである。
を1分子中に少なくとも2個含有することが必要であ
り、また硬化後の組成物が良好な機械的特性を有するた
めに、水酸基と結合するケイ素原子がポリオルガノシロ
キサンの末端にあるもの、すなわち一般式:
し、nは正の整数である)で実質的に表されるポリオル
ガノシロキサンが用いられる。
合する有機基Rとしては、メチル基、エチル基、プロピ
ル基、ブチル基、ビニル基、フェニル基などの1価の炭
化水素基、クロロメチル基、シアノエチル基、3,3,3−
トリフルオロプロピル基などの1価の置換炭化水素基が
例示される。
動性が適用に扱いやすいこと、また硬化後の物性、特に
モジュラスが低いことから、Rはその85%以上がメチル
基であることが好ましく、合成の容易さからRのすべて
がメチル基であることが最もよいが、耐熱性や耐寒性な
どが特に要求される場合には、Rの一部としてフェニル
基を用いるのがよい。
よっても異なるが、取扱いの容易さ、組成物の流動性、
硬化後の物性などから、(A)成分の粘度が25℃で100c
P〜500000cPとなるように選ばれ、Rがすべてメチル基
である場合にはnがほぼ20〜3000の範囲であることに相
当する。
粘性によって良好な物性を得るのが困難となり、500000
cPを越えると押出し作業性や硬化性が悪くなる傾向があ
る。
成分を架橋して網状構造を与えるための架橋剤であり、
そのためにケイ素原子に結合したケトオキシム基を1分
子中に少なくとも2個含有するオルガノシランやその部
分加水分解縮合物が用いられる。
は、具体的には一般式:
R2は同一または相異なる1価の炭化水素基を示し、mは
0、1または2である)で表されるものである。
基以外の有機基R1としては、メチル基、エチル基、プロ
ピル基、ブチル基、ビニル基、フェニル基などの1価の
炭化水素基、クロロメチル基、シアノエチル基、3,3,3
−トリフルオロプロピル基などの1価の置換炭化水素基
が例示され、適度の硬化速度を与えることから、メチル
基、フェニル基またはビニル基であることが好ましい。
ルトリス(ジエチルケトオキシム)シラン、メチルトリ
ス(メチルエチルケトオキシム)シラン、ビニルトリス
(メチルエチルケトオキシム)シラン、フェニルトリス
(ジエチルケトオキシム)シランなどのシラン化合物、
あるいはこれらの部分加水分解縮合物が例示される。
量部に対して1〜30重量部の範囲で使用する。(B)成
分の配合量が1重量部未満であると弾性および機械的特
性にすぐれた硬化物を得ることができず、30重量部を越
えると得られる硬化物がもろいものとなる。
リカは、硬化後のゴム弾性体に機械的強度を与える補強
性の充填剤である。このような補強性充填剤としては、
煙霧質シリカ、焼成シリカ、沈澱シリカ、およびこれら
の表面をオルガノクロロシラン類、ポリオルガノシロキ
サン類およびヘキサメチルジシラザンなどで疎水化した
ものなどが例示される。
に対して3〜15重量部、好ましくは5〜14重量部の
範囲で使用する。特に8〜14重量部の範囲で使用する
ことが望ましい。
と機械的強度が十分に得られず、また垂れ落ちを十分に
防止できない。
媒は、(A)成分と(B)成分との縮合反応を促進させ
るものである。
エート、コバルトオクトエート、マンガンオクトエー
ト、亜鉛オクトエート、スズナフテネート、スズカプリ
レート、スズオレエートのようなカルボン酸金属塩;ジ
ブチルスズジアセテート、ジブチルスズジオクトエー
ト、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズオレエー
ト、ジフェニルスズジアセテート、酸化ジブチルスズ、
ジブチルスズジメトキシド、ジブチルビス(トリエトキ
シシロキシ)スズ、ジオクチルスズジラウレートのよう
な有機スズ化合物;テトラブチルチタネート、テトラ−
2−エチルヘキシルチタネート、トリエタノールアミン
チタネート、テトラ(イソプロペニルオキシ)チタネー
トなどの有機チタン酸エステル;オルガノシロキシチタ
ン、β−カルボニルチタンなどの有機チタン化合物;ア
ルコキシアルミニウム化合物などが例示される。
に対して0.01〜10重量部の範囲で使用する。硬化用触媒
の配合量が10重量部を越えると硬化性が速くなりずぎる
のみならず、硬化後のシーリング材の機械的特性に悪影
響を及ぼす。
(D)の各成分を基本成分とし、これらに必要に応じて
その他公知の充填剤、可塑剤、着色剤、耐熱向上剤、難
燃性付与剤、防カビ剤、接着付与剤などを本発明の効果
を損わない範囲で配合してもよい。
須成分、および上述した任意成分を配合・混合するにあ
たって、まずベースポリマーである(A)成分のポリオ
ルガノシロキサン100重量部のうち、92.0〜9
9.5重量部と架橋剤である(B)成分のオルガノシラ
ンおよび/またはその部分加水分解縮合物とを、予め前
述した配合比のもとでミキサ、ニーダなどでブレンド配
合し、均一になるように混合する。
に、その混合体に補強性充填剤である(C)成分の微粉
末シリカと(D)成分の硬化用触媒、(A)成分の残り
0.5〜8.0重量部、さらに必要に応じて前述した任
意成分を、同じく湿気を断った状態で配合し、均一にな
るように混合する。
未満であるとスランプ防止効果が不十分であり、8.0
重量部を超えると組成物をカートリッジ状の容器から押
し出す際に組成物の粘りが強くなり、押し出し難くな
る。
を混合することによって、硬化前においても適度な粘性
が得られ、垂れ落ち性が大幅に改善された室温硬化性ポ
リオルガノシロキサン組成物が得られる。
ン組成物の製造方法によれば、(A)成分のポリオルガ
ノシロキサンと(B)成分のオルガノシランおよび/ま
たはその部分加水分解縮合物とを予め混合した後に、他
の成分を添加することによって、 特に垂れ落ち防止剤
を用いることなく、硬化前の垂れ落ち性が著しく改善さ
れた室温硬化性ポリオルガノシロキサン組成物が得られ
る。
られる室温硬化性ポリオルガノシロキサン組成物は、た
とえば建築用シーリング材のような各種シーリング材と
して使用した際の作業性などに極めて優れ、非常に有効
なものである。また、その製造コストが安価であること
から、工業用シーリング材として非常に有用なものが得
られる。
てさらに詳細に説明する。なお、実施例および比較例中
の部は、すべて重量部を示すものとする。また、粘度な
どの特性値はことわらない限り、25℃における測定値を
示す。
量部)でベースポリマーと架橋剤を湿気を遮断した混合
器に投入し、この状態で混合して均一にした。その後表
1に示した配合比でベースポリマーの残り、微粉末シリ
カ、硬化用触媒を投入し、湿気を遮断した状態で均一に
なるように混合した。
径が46.85mm、ノズル先端内径が6.20mmの
円柱状の容器に組成物を入れ、蓋(プランジャー)を
し、蓋の上から蓋に均一に力が加わるように押す。この
ときのノズル先端から組成物を押し出すのに必要とされ
る力を測定する。このとき示す数値が小さい方が容器か
ら押し出す力が少なくて済む事になる。
ポリマー、架橋剤、微粉末シリカ、硬化用触媒を湿気を
遮断した混合器に投入し、この状態で均一になるように
混合した。
表1に示した配合比でベースポリマーと架橋剤を湿気を
遮断した混合器に投入し、この状態で均一になるように
混合した後、ベースポリマーの残り、微粉末シリカ、硬
化用触媒を投入し、湿気を遮断した状態で均一になるよ
うに混合した。
ン組成物を用いてJIS A5758に準じてスランプ
試験を行なった。但し、スランプ試験用溝形容器の幅は
50mm(JIS A5758では20mm)、深さは
25mm(同10mm)とした。
0℃、湿度55%の条件下で7日間放置し硬化させ、厚
さ2mmのシートを作成した。次いでこのシートの物理
特性をJIS K6301に従って測定した。
100重量部を湿気を遮断した混合器に投入し、Exx
sol D−110(商品名:エクソン化学株式会社
製、直鎖状炭化水素の混合物)を20部投入し、湿気を
遮断した状態で均一になるように混合した。これを実施
例1と同様にJIS A5758に準じてスランプ試験
を行なったところ、3.0mmであった。
00重量部を湿気を遮断した混合器に投入し、実施例1
0と同様にExxsol D−110を20部投入し、
湿気を遮断した状態で均一になるように混合した。これ
を実施例1と同様にJIS A5758に準じてスラン
プ試験を行なったところ、垂れ落ちた。
明らかなように、本発明の製造方法にしたがって得られ
る室温硬化性ポリオルガノシロキサン組成物は、硬化前
の垂れ落ち性が著しく改良されており、各種シーリング
材として非常に有効なものである。
サン組成物の製造方法によれば、(A)成分のポリオル
ガノシロキサンと(B)成分のオルガノシランおよび/
またはその部分加水分解縮合物とを予め混合した後に、
他の成分を添加することによって、 特に垂れ落ち防止
剤を用いることなく、硬化前の垂れ落ち性が著しく改善
された室温硬化性ポリオルガノシロキサン組成物が得ら
れる。
Claims (5)
- 【請求項1】 基本的に(A)一般式: 【化1】 (式中、Rは置換または非置換の1価の炭化水素基を示
し、nは正の整数である)で実質的に表され、25℃にお
ける粘度が100〜500000cPであるポリオルガノシロキサ
ン 100重量部、(B)一般式: 【化2】 (式中、R1は置換または非置換の1価の炭化水素基を、
R2は同一または相異なる1価の炭化水素基を示し、mは
0、1または2である)で表されるオルガノシランおよ
び/またはその部分加水分解縮合物 1〜30重量部、
(C)微粉末シリカ 3〜15重量部、および(D)硬化用
触媒 0.01〜10重量部からなる室温硬化性ポリオルガノ
シロキサン組成物を製造するにあたり、前記(A)成分
のポリオルガノシロキサン100重量部のうち92.0
〜99.5重量部と(B)成分のオルガノシランおよび
/またはその部分加水分解縮合物のみを予め所定の比率
で湿気を断った状態で混合し、次いでこの混合物に前記
(C)成分の微粉末シリカと(D)成分の硬化用触媒、
さらに(A)成分の残り 0.5〜8.0重量部及び、
任意成分を所定の比率で配合することを特徴とするシー
リング材用の一成分系の室温硬化性ポリオルガノシロキ
サン組成物の製造方法。 - 【請求項2】 請求項1記載の室温硬化性ポリオルガノ
シロキサン組成物の製造方法であって、前記(C)成分
の微粉末シリカが、未処理のシリカであることを特徴と
する、室温硬化性ポリオルガノシロキサン組成物の製造
方法。 - 【請求項3】 請求項1記載の室温硬化性ポリオルガノ
シロキサン組成物の製造方法であって、前記(C)成分
の微粉末シリカが、ヘキサメチルジシラザンで表面処理
したシリカであることを特徴とする、室温硬化性ポリオ
ルガノシロキサン組成物の製造方法。 - 【請求項4】 基本的に(A)一般式: 【化3】 (式中、Rは置換または非置換の1価の炭化水素基を示
し、nは正の整数である)で実質的に表され、25℃にお
ける粘度が100〜500000cPであるポリオルガノシロキサ
ン 100重量部、(B)一般式: 【化4】 (式中、R1は置換または非置換の1価の炭化水素基を、
R2は同一または相異なる1価の炭化水素基を示し、mは
0、1または2である)で表されるオルガノシランおよ
び/またはその部分加水分解縮合物 1〜30重量部、
(C)表面を疎水化処理した微粉末シリカ 3〜15重
量部、および(D)硬化用触媒 0.01〜10重量部からな
る室温硬化性ポリオルガノシロキサン組成物を製造する
にあたり、前記(A)成分のポリオルガノシロキサン1
00重量部のうち、92.0〜99.5重量部と(B)
成分のオルガノシランおよび/またはその部分加水分解
縮合物のみを予め所定の比率で湿気を断った状態で混合
し、次いでこの混合物に前記(C)成分の微粉末シリカ
と(D)成分の硬化用触媒、さらに(A)成分の残り
0.5〜8.0重量部、及び、任意成分を所定の比率で
配合することを特徴とするシーリング材用の一成分系の
室温硬化性ポリオルガノシロキサン組成物の製造方法。 - 【請求項5】 請求項4記載の室温硬化性ポリオルガノ
シロキサン組成物の製造方法であって、前記(C)成分
の微粉末シリカが、ヘキサメチルジシラザンで表面処理
したシリカであることを特徴とする、室温硬化性ポリオ
ルガノシロキサン組成物の製造方法。
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